CN111432620A - 一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料，包括有电磁屏蔽基体，电磁屏蔽基体的外表面设置有吸附层。具有吸附臭氧及屏蔽电磁干扰的功能。还提供了一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，向容器中先添加载体溶液，然后再向载体溶液中加入吸附材料得到混合溶液A；步骤2，将电磁屏蔽基体置于混合溶液A中，在一定温度下搅拌一定时间后，将表面负载有吸附材料的电磁屏蔽基体从混合溶液A中取出，烘干，即得具有吸附功能的电磁屏蔽材料。
Description
技术领域
本发明属于等离子应用技术领域，具体涉及一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料，还涉及该种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法。
背景技术
目前市面上的等离子空气净化设备的排气道只具有排气功能，但不具有对其产生的O3的吸收功能，O3排放到大气中作为强氧化剂对容易对人体造成损伤，并且也没办法解决该设备对其他电子设备产生的电磁干扰问题，现在常见的解决方法是分别使用两种不同的设备来降低O3排放及控制电磁干扰问题。本发明提出一种可同时吸收O3及屏蔽电磁干扰的材料，用于等离子空气净化设备的排气道，使该排气道同时能够降低O3排放及具有屏蔽电磁干扰的功能，可以简化了净化设备的结构。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料，具有吸附臭氧及屏蔽电磁干扰的功能。
本发明的另一个目的是提供一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法。
本发明所采用的技术方案是，一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料，包括有电磁屏蔽基体，电磁屏蔽基体的外表面设置有吸附层。
本发明的特征还在于，
吸附层的厚度为0.5微米～5微米。
电磁屏蔽基体为多孔泡沫镍基体或多孔泡沫铜基体；
吸附层为石墨层或碳纳米管层，其中，石墨层由纳米级的石墨粉末组成，所述碳纳米管层由碳纳米管组成，其平均管径不大于100nm；或，所述吸附层为石墨与碳纳米管的混合层，所述石墨与碳纳米管的混合层中石墨与碳纳米管的质量比为任意比，其中，石墨与碳纳米管的混合层中的石墨为纳米级的石墨粉末，石墨与碳纳米管的混合层中的碳纳米管的平均管径不大于100nm。
本发明所采用另一个的技术方案是，一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，向容器中先添加载体溶液，然后再向载体溶液中加入吸附材料得到混合溶液A；
步骤2，将电磁屏蔽基体置于混合溶液A中，在一定温度下搅拌一定时间后，将表面负载有吸附材料的电磁屏蔽基体从混合溶液A中取出，烘干，即得具有吸附功能的电磁屏蔽材料。
本发明的特征还在于，
步骤1中，容器中吸附材料的厚度为载体溶液深度的1/5～1/3。
步骤1中，所述载体溶液为丁烷、戊烷、己烷的一种或几种任意比混合物，或，载体溶液为丁烷、戊烷、己烷的同分异构体中的一种或几种任意比混合物；具有吸附性能的材料为：石墨粉或碳纳米管或石墨粉与碳纳米管任意比的混合物；步骤2中，电磁屏蔽基体为：多孔泡沫镍基体或多孔泡沫铜基体。
石墨粉的规格大小为：纳米级石墨粉，碳纳米管的规格为：管径不大于100nm。
步骤2中，搅拌时间：30分钟～120分钟，搅拌频率为：30转/分钟～300转/分钟，混合溶液A的环境温度为：25℃～35℃。
步骤2中，烘干温度为：30℃～60℃，烘干时间为：15分钟～60分钟。
步骤2中，电磁屏蔽基体上表面具液面的距离为30cm～50cm。
本发明的有益效果是：本发明的一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料能够降低O3排放及屏蔽电磁干扰，用于等离子空气净化设备的排气道，使该排气道同时降低O3排放及具有屏蔽电磁干扰的功能，可以简化了净化设备的结构。
附图说明
图1是本发明实施例1-5中使用的反应装置的结构示意图；
图2是本发明一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的结构示意图。
图中，1.反应容器，2.含有吸附材料的载体溶液，3.电磁屏蔽基体，4.载物平台，5.搅拌器，6.基座，7.吸附层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料，如图2所示，包括有电磁屏蔽基体，电磁屏蔽基体的外表面设置有吸附层。
吸附层的厚度为0.5微米～5微米。
电磁屏蔽基体为多孔泡沫镍基体或多孔泡沫铜基体；
吸附层为石墨层或碳纳米管层，其中，石墨层由纳米级的石墨粉末组成，所述碳纳米管层由碳纳米管组成，其平均管径不大于100nm；或，所述吸附层为石墨与碳纳米管的混合层，所述石墨与碳纳米管的混合层中石墨与碳纳米管的质量比为任意比，其中，石墨与碳纳米管的混合层中的石墨为纳米级的石墨粉末，石墨与碳纳米管的混合层中的碳纳米管的平均管径不大于100nm。
本发明还提供一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，向容器中先添加载体溶液，然后再向载体溶液中加入吸附材料得到混合溶液A；
步骤2，将电磁屏蔽基体置于混合溶液A中，在一定温度下搅拌一定时间后，将表面负载有吸附材料的电磁屏蔽基体从混合溶液A中取出，烘干，即得具有吸附功能的电磁屏蔽材料。
步骤1中，容器中吸附材料的厚度为载体溶液深度的1/5～1/3。
步骤1中，所述载体溶液为丁烷、戊烷、己烷的一种或几种任意比混合物，或，载体溶液为丁烷、戊烷、己烷的同分异构体中的一种或几种任意比混合物；具有吸附性能的材料为：石墨粉或碳纳米管或石墨粉与碳纳米管任意比的混合物；步骤2中，电磁屏蔽基体为：多孔泡沫镍基体或多孔泡沫铜基体。
石墨粉的规格大小为：纳米级石墨粉，碳纳米管的规格为：管径不大于100nm。
步骤2中，搅拌时间：30分钟～120分钟，搅拌频率为：30转/分钟～300转/分钟，混合溶液A的环境温度为：25℃～35℃。
步骤2中，烘干温度为：30℃～60℃，烘干时间为：15分钟～60分钟。
步骤2中，电磁屏蔽基体上表面具液面的距离为30cm～50cm。
实施例1-5可以使用如图1所示反应装置制备具有吸附功能的电磁屏蔽材料，该装置包括有反应容器1，反应容器1用于盛装含有吸附材料的载体溶液2，反应容器1底部设置有基座6，基座6上安装有搅拌器5，搅拌器5的搅拌杆的顶端设置有载物平台4，搅拌杆通过轴承与载物平台4连接，载物平台4上放置有电磁屏蔽基体3。
涂敷原理：
由于电磁屏蔽基体材料常为多孔结构，将远小于孔径的吸附材料赋予孔内的材料外壁上。将载体溶液倒入反应容器1中，再将常见的吸附材料如，石墨、碳纳米管导入载体溶液中，控制搅拌器5的转速，使吸附材料在载体溶液2中进行分层，质量大(体积大)的进入载体溶液的下方(如图1中深色区域)，质量小的(体积小)的进入载体溶液的上方(如图1中浅色区域)。由于载体溶液具有较小的表面能，易于进入电磁屏蔽基体3的细孔内，这样可把质量较小的吸附材料带入孔隙内，然后在已附有吸附材料的电磁屏蔽基体取出后，可在较低的温度下将易挥发的将液体去除，不仅不影响电磁屏蔽材料的结构和性能，而且可将吸附材料留到电磁屏蔽材料上，从而制备出具有吸附功能的多功能电磁屏蔽材料。
在涂敷过程中，载体溶液温度控制在25～35℃，这样不仅增加液体分子的运动强度，有利于液体进入电磁屏蔽材料的细孔内，也不会引起易挥发液体的大量挥发。
实施例1
一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，向容器中先添加载体溶液，然后再向载体溶液中加入吸附材料得到混合溶液A；
步骤1中，容器中吸附材料的厚度为载体溶液深度的1/5。
步骤1中，载体溶液为丁烷；具有吸附性能的材料为：石墨粉；步骤2中，电磁屏蔽基体为：多孔泡沫镍基体。
石墨粉的规格大小为：石墨粉的粒径平均大小为100nm。
步骤2，将电磁屏蔽基体置于混合溶液A中，在一定温度下搅拌一定时间后，将表面负载有吸附材料的电磁屏蔽基体从混合溶液A中取出，烘干，即得具有吸附功能的电磁屏蔽基体，电磁屏蔽基体上得到吸附层的厚度为0.5微米。
步骤2中，搅拌时间：30分钟，搅拌频率为：30转/分钟，混合溶液A的环境温度为：25℃。
步骤2中，烘干温度为：30℃，烘干时间为：15分钟。
步骤2中，电磁屏蔽基体上表面具液面的距离为30cm。
将通过上述方法制备得到表面积为10cm2的具有吸附功能的电磁屏蔽材料放在一立方米封闭的含有110μg的O3的大气环境内放置10个小时后，检测该环境内O3的含量变为77μg。
实施例2
一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，向容器中先添加载体溶液，然后再向载体溶液中加入吸附材料得到混合溶液A；
步骤1中，容器中吸附材料的厚度为载体溶液深度的1/3。
步骤1中，载体溶液为戊烷；具有吸附性能的材料为：碳纳米管；步骤2中，电磁屏蔽基体为：多孔泡沫铜基体。
碳纳米管的规格为：平均管径为90nm。
步骤2，将电磁屏蔽基体置于混合溶液A中，在一定温度下搅拌一定时间后，将表面负载有吸附材料的电磁屏蔽基体从混合溶液A中取出，烘干，即得具有吸附功能的电磁屏蔽材料，电磁屏蔽基体上得到吸附层的厚度为2微米。
步骤2中，搅拌时间：120分钟，搅拌频率为：300转/分钟，混合溶液A的环境温度为：35℃。
步骤2中，烘干温度为：60℃，烘干时间为：60分钟。
步骤2中，电磁屏蔽基体上表面具液面的距离为50cm。
将通过上述方法制备得到表面积为10cm2的具有吸附功能的电磁屏蔽材料放在一立方米封闭的含有110μg的O3的大气环境内放置10个小时后，检测该环境内O3的含量变为80μg。
实施例3
一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，向容器中先添加载体溶液，然后再向载体溶液中加入吸附材料得到混合溶液A；
步骤1中，容器中吸附材料的厚度为载体溶液深度的1/4。
步骤1中，载体溶液为己烷；具有吸附性能的材料为：石墨粉与碳纳米管任意比的混合物；步骤2中，电磁屏蔽基体为：多孔泡沫铜基体。
石墨粉的规格大小为：石墨粉平均粒径为100nm，碳纳米管的规格为：平均管径为80nm。
步骤2，将电磁屏蔽基体置于混合溶液A中，在一定温度下搅拌一定时间后，将表面负载有吸附材料的电磁屏蔽基体从混合溶液A中取出，烘干，即得具有吸附功能的电磁屏蔽材料，电磁屏蔽基体上得到吸附层的厚度为5微米。
步骤2中，搅拌频率为：100转/分钟，混合溶液A的环境温度为：30℃。
步骤2中，烘干温度为：50℃，烘干时间为：40分钟。
步骤2中，电磁屏蔽基体上表面具液面的距离为40cm。
将通过上述方法制备得到表面积为10cm2的具有吸附功能的电磁屏蔽材料放在一立方米封闭的含有110μg的O3的大气环境内放置10个小时后，检测该环境内O3的含量变为70μg。
实施例4
一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，向容器中先添加载体溶液，然后再向载体溶液中加入吸附材料得到混合溶液A；
步骤1中，容器中吸附材料的厚度为载体溶液深度的1/5。
步骤1中，所述载体溶液为己烷；具有吸附性能的材料为：石墨粉；步骤2中，电磁屏蔽基体为：多孔泡沫镍基体。
石墨粉的规格大小为：石墨粉平均粒径为100nm。
步骤2，将电磁屏蔽基体置于混合溶液A中，在一定温度下搅拌一定时间后，将表面负载有吸附材料的电磁屏蔽基体从混合溶液A中取出，烘干，即得具有吸附功能的电磁屏蔽材料，电磁屏蔽基体上得到吸附层的厚度为1微米。
步骤2中，搅拌频率为：200转/分钟，混合溶液A的环境温度为：28℃。
步骤2中，烘干温度为：50℃，烘干时间为：50分钟。
步骤2中，电磁屏蔽基体上表面具液面的距离为50cm。
将通过上述方法制备得到表面积为10cm2的具有吸附功能的电磁屏蔽材料放在一立方米封闭的含有110μg的O3的大气环境内放置10个小时后，检测该环境内O3的含量变为75μg。
实施例5
一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，向容器中先添加载体溶液，然后再向载体溶液中加入吸附材料得到混合溶液A；
步骤1中，容器中吸附材料的厚度为载体溶液深度的1/3。
步骤1中，载体溶液为丁烷与戊烷任意比的混合物；具有吸附性能的材料为：石墨粉；步骤2中，电磁屏蔽基体为：多孔泡沫铜基体。
石墨粉的规格大小为：石墨粉平均粒径为100nm。
步骤2，将电磁屏蔽基体置于混合溶液A中，在一定温度下搅拌一定时间后，将表面负载有吸附材料的电磁屏蔽基体从混合溶液A中取出，烘干，即得具有吸附功能的电磁屏蔽材料，电磁屏蔽基体上得到吸附层的厚度为3微米。
步骤2中，搅拌频率为：30转/分钟，混合溶液A的环境温度为：25℃。
步骤2中，烘干温度为：30℃，烘干时间为：60分钟。
步骤2中，电磁屏蔽基体上表面具液面的距离为40cm。
将通过上述方法制备得到表面积为10cm2的具有吸附功能的电磁屏蔽材料放在一立方米封闭的含有110μg的O3的大气环境内放置10个小时后，检测该环境内O3的含量变为79μg。
Claims (10)
1.一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料，其特征在于，包括有电磁屏蔽基体，所述电磁屏蔽基体的外表面设置有吸附层。
2.根据权利要求1所述的一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料，其特征在于，所述吸附层的厚度为0.5微米～5微米。
3.根据权利要求1所述的一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料，其特征在于，所述电磁屏蔽基体为多孔泡沫镍基体或多孔泡沫铜基体；
所述吸附层为石墨层或碳纳米管层，其中，所述石墨层由纳米级的石墨粉末组成，所述碳纳米管层由碳纳米管组成，其平均管径不大于100nm；或，所述吸附层为石墨与碳纳米管的混合层，所述石墨与碳纳米管的混合层中石墨与碳纳米管的质量比为任意比，其中，石墨与碳纳米管的混合层中的石墨为纳米级的石墨粉末，石墨与碳纳米管的混合层中的碳纳米管的平均管径不大于100nm。
4.根据权利要求1-3任意一项的一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，向容器中先添加载体溶液，然后再向载体溶液中加入吸附材料得到混合溶液A；
步骤2，将电磁屏蔽基体置于混合溶液A中，在一定温度下搅拌一定时间后，将表面负载有吸附材料的电磁屏蔽基体从混合溶液A中取出，烘干，即得具有吸附功能的电磁屏蔽材料。
5.根据权利要求4所述的一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，容器中吸附材料的厚度为载体溶液深度的1/5～1/3。
6.根据权利要求4所述的一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述载体溶液为丁烷、戊烷、己烷的一种或几种任意比混合物，或，载体溶液为丁烷、戊烷、己烷的同分异构体中的一种或几种任意比混合物；具有吸附性能的材料为：石墨粉或碳纳米管或石墨粉与碳纳米管任意比的混合物；步骤2中，电磁屏蔽基体为：多孔泡沫镍基体或多孔泡沫铜基体。
7.根据权利要求6所述的一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，其特征在于，石墨粉的规格大小为：纳米级石墨粉，碳纳米管的规格为：管径不大于100nm。
8.根据权利要求6所述的一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，搅拌时间：30分钟～120分钟，搅拌频率为：30转/分钟～300转/分钟，混合溶液A的环境温度为：25℃～35℃。
9.根据权利要求6所述的一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，烘干温度为：30℃～60℃，烘干时间为：15分钟～60分钟。
10.根据权利要求4所述的一种具有吸附功能的电磁屏蔽材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，电磁屏蔽基体上表面具液面的距离为30cm～50cm。
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